江苏连云港市东海县白塔高级中学2026-2027学年高二上学期物理周练(11.8)"
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内容正文:
白塔高级中学高二物理周练(11.8)
试题分值;82分 考试时间:60分钟
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为、,且,比较它们的动量则( )
A. 物体B的动量较大 B. 物体A的动量较大 C. 动量大小相等 D. 不能确定
【答案】A
2.磁贴纱窗的水平软磁条的外部正面磁感线如图所示,以下说法正确的是( )
A. 磁感线是用来形象地描述磁场的曲线,它与磁场一样真实存在
B. 软磁条内部 a、 b之间的磁感线方向应由 a指向 b
C. 磁条下方 A点的磁场比 B点的磁场小
D. 磁条下方 B点的磁场方向与上方 C点的磁场方向相反
【答案】B
3.游船在湖中行驶时,船的周围经常绑有一些橡胶轮胎,以免船靠岸的时候船与岸发生激烈碰撞、绑有废旧轮胎的目的是减小游船( )
A. 动量变化率 B. 动量变化量 C. 所受冲量的大小 D. 和岸的接触时间
【答案】A
【解析】当船与岸碰撞时,动量的变化量是一定的,即船受岸的冲量是一定的,而船的周围绑有一些橡胶轮胎,可以增加船与岸的碰撞时间,根据 可知,可以减小船的动量变化率,即减小船所受岸的冲力。
故选A。
4.下列说法正确的是( )
A. 图甲中,两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为,则C处的磁感应强度大小是
B. 图乙中,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中通有图中所示电流时,小磁针的N极将会垂直纸面向外转动
C. 图丙中,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,线框的面积为S,则此时通过线框的磁通量为BS
D. 图丁中,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,将线框向右平动时线圈中会产生感应电流
【答案】D
【解析】【分析】
根据安培定则得出两个直导线中的电流的方向,再根据磁场的叠加原理得出C处的合场强,根据磁通量的概念和感应电流产生的条件分析选项CD。
本题是安培定则及磁场的叠加和感应电流的产生条件的考查,基础题目。
【解答】
A.根据安培定则可知,导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右,导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右,如图:
根据平行四边形定则得到,C处的总磁感应强度为,故A错误;
B.当导线中通有如图乙所示电流时,导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场,所以小磁针的N极将会垂直纸面向内转动,故B正确;
C.因线框平面与磁场方向平行,所以此时通过线框的磁通量为0,故C错误;
D.线框向右平动时,通过线圈的磁通量会减小,所以线圈中会产生感应电流,故D正确。
5.如图所示,匀强磁场垂直“√”型通电导线所在平面,已知,,ac段受到的安培力大小为F。则( )
A.bc段受到的安培力大小为
B. acb整体受到的安培力大小为2F
C. ac段受到的安培力方向垂直于ac向左
D. acb整体受到的安培力方向垂直于ab向上
【答案】D
【解析】解:设,则,,根据安培力的表达式
则bc段受到的安培力大小为,故A错误;
B0acb整体的有效长度为
则acb整体受到的安培力大小为,故B错误;
C.根据左手定则可知,ac段受到的安培力方向垂直于ac向右,故C错误;
D.acb整体的有效长度为ab,根据左手定则可知acb整体受到的安培力方向垂直于ab向上,故D正确。
故选:D。
6.乌贼游动时,先把水吸入体腔,然后收缩身体,通过身体上的小孔向外喷水,使身体向相反方向快速移动。某次静止的乌贼在瞬间喷出的水的质量占喷水前自身总质量的,喷水后乌贼获得的速度为,则喷出的水的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
7.日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套,磁体远离霍尔元件手机屏幕亮;合上皮套,磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示,一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时,手机套合上,元件处于垂直于上表面、方向向下且磁感应强度大小为B的匀强磁场中,元件的前、后表面产生稳定电势差U,称为霍尔电压,以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是( )
A. 前表面的电势比后表面的电势低 B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为
C. 增大霍尔元件中的电流,霍尔电压增大 D. 元件内单位体积的自由电子数n为
【答案】C
【解析】A.元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入水平向右大小为I的电流时,电子向左运动,由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往后表面偏转,故前表面的电势比后表面的电势高,故A错误;
B.元件的前、后表面产生稳定电势差时,自由电子受到的洛伦兹力大小与电场力平衡,即 ,故B错误;
C.题意可知霍尔电压 ,即霍尔电压与电流强度成正比,故电流增大,霍尔电压增大,故C正确;
D.由电流的微观表达式 ,因为元件的前、后表面产生稳定电势差时 ,即 ,解得元件内单位体积的自由电子数为 ,故D错误。
故选C。
8.如图,某运动员用头颠球,质量为400g的足球从离运动员头顶高处自由落下,运动员用头将足球竖直向上顶起,足球与头作用的时间为,球离开头顶后竖直上升的最大高度为,取重力加速度大小g取,不计空气阻力。则( )
A. 足球与头作用过程中头对球的冲量与球对头的冲量相同
B. 足球与头作用过程中动量的变化量大小为
C. 足球与头作用过程中足球对头的平均作用力大小为104N
D. 足球从开始下落到再次到达最高点过程中重力的冲量为
【答案】C
【解析】【详解】A由题可知,足球与头作用过程中头对球的冲量与球对头的冲量大小相等,方向相反,因此头对球的冲量与球对头的冲量不同,故A错误;
BC设足球与头碰撞前瞬间的速度为 ,反弹的速度为 v ,则有 ,
解得 ,
选取竖直向上的方向为正方向,则足球与头作用过程中动量的变化量为
设足球与头作用过程中足球对头的平均作用力为 ,对足球受力分析,根据动量定理可得
解得 ,故C正确;
D由题可知,足球下落的时间
反弹到最高点的时间
从开始下落到再次到达最高点过程的总时间
则重力的冲量大小为 ,故D错误。
故选C。
9.某质谱仪原理如图所示,A为粒子加速器,加速电压为为速度选择器,磁场与电场方向互相垂直,磁感应强度为,两板间距离为为偏转分离器,磁感应强度为。有一质量为m、电荷量为q的氘核,由静止加速后,恰能匀速直线通过速度选择器,进入分离器后做匀速圆周运动,则( )
A. 加速后氘核的速度为
B. 速度选择器两板间电压为
C. 氘核在分离器中做匀速圆周运动的半径为
D. 仅将氘核换成氦核,则不能匀速直线通过速度选择器
【答案】B
10.踢毽子是我国传统的民间体育运动,如图是一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比,毽子在空中运动过程中( )
A.动量变化量等于零
B.动量变化率一直减小
C.上升过程重力的冲量等于下降过程重力的冲量
D.上升过程重力的冲量大于下降过程重力的冲量
答案 B
解析 毽子上升的初速度为v0,再次下落到原点时的速度为v,设向下为正方向,则动量变化量Δp=mv-(-mv0)=mv+mv0,选项A错误;动量变化率等于毽子受到的合外力,上升过程合外力为mg+kv,则随速度减小,合外力变小;下降过程的合外力mg-kv,则随速度增加,合外力减小,则动量变化率一直减小,选项B正确;上升过程中mg+kv=ma1,下降过程中mg-kv=ma2,则a1>a2,根据h=at2可知上升的时间小于下降的时间,根据I=mgt可知,上升过程重力的冲量小于下降过程重力的冲量,选项C、D错误。
二、非选择题:共3题,共42分.12-13题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(15分)用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。
打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时,可认为气垫导轨水平。
该装置在用于“验证动量守恒定律”时__________填“需要”或“不需要”测出遮光条的宽度d。
滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,先后通过光电门1和2的时间为、,滑块B通过光电门2的挡光时间为;为使滑块A能通过光电门2,则______小于、等于、大于。
若两滑块碰撞过程中动量守恒,则满足表达式________________用分式、、、、表达。
改变实验装置用于验证动量定理:拿下滑块A、B,把气垫导轨左端抬高,使导轨与水平面夹角为,然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下,通过光电门1、2的时间为、,通过光电门1和2之间的时间间隔为t,重力加速度为g,如果关系式__________用d、、、t及g表示在误差范围内成立,表明动量定理成立。
【答案】相等
不需要
大于
【解析】打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时,可认为气垫导轨水平。
实验要验证的关系式
其中
则
即
则该实验不需要测出遮光条的宽度d。
为使滑块A能通过光电门2,则防止滑块A碰后反弹,则滑块的质量 大于 。
由上述分析可知,若两滑块碰撞过程中动量守恒,则满足表达式
滑块通过两光电门时的速度分别为
若满足动量定理则
即
12.(12分)如图所示,电子自静止开始经M、N板间两板间的电压为的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示。已知电子的质量为m,电量为。求:
电子进入磁场离开电场时的速度大小;
电子在磁场中做圆周运动的半径和磁感应强度B的大小;
为使电子能从磁场右侧边界射出,电子进入磁场时的最小速度;
【答案】解:设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,
由动能定理得: ①,
解得:;
电子进入磁场后做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示,设其半径为r,
由牛顿第二定律得: ②,
由几何关系得: ③,
由①②③解得:,;
电子运动轨迹与磁场右边界相切时恰好从右边界射出磁场,
其轨道半径:,
由牛顿第二定律得:,
解得,电子从磁场右边界射出的最小速度:;
答:电子进入磁场离开电场时的速度大小为;
电子在磁场中做圆周运动的半径为,磁感应强度B的大小为;
为使电子能从磁场右侧边界射出,电子进入磁场时的最小速度为。
【解析】电子在电场中加速,由动能定理可以求出电子进入磁场时的速度。
电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出磁感应强度。
电子运动轨迹与磁场右边界相切时,电子恰好从右边界射出,求出电子临界轨道半径,应用牛顿第二定律其出其临界速度,然后答题。
考查了电子在电场与磁场中的运动,电子在电场中加速,在磁场中做圆周运动;本题电子垂直于磁场方向射入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力;由几何知识求出电子轨道半径是求出磁感应强度的关键。
13.(15分)如图所示,质量的小圆环套在光滑的水平直杆上,用长为的细线拴着质量的小球。小球悬挂在圆环下方处于静止状态,重力加速度取。某时刻给小球水平向右的初速度,求:
此时细线对小球的拉力大小;
小球上升的最大高度;
从小球开始运动到第一次返回圆环正下方过程中,合力对小球的冲量。
【答案】【详解】对小球受力分析,由牛顿第二定律可得
代入数据可得
设小球上升到最高点时共速,其共同速度为,规定向右为正方向,由系统水平方向动量守恒有
代入数据可得
由能量守恒有
代入数据可得
当小球从开始到第一次回到正下方时,小球的速度为 ,小圆环的速度为 ,由整过程系统水平方向动量守恒有
由能量守恒有
由以上两式可得
对此过程小球列动量定理可得
所以合力的冲量的大小为,方向水平向左
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白塔高级中学高二物理周练(11.8)
试题分值;82分 考试时间:60分钟
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为、,且,比较它们的动量则( )
A. 物体B的动量较大 B. 物体A的动量较大 C. 动量大小相等 D. 不能确定
2.磁贴纱窗的水平软磁条的外部正面磁感线如图所示,以下说法正确的是( )
A. 磁感线是用来形象地描述磁场的曲线,它与磁场一样真实存在
B. 软磁条内部 a、 b之间的磁感线方向应由 a指向 b
C. 磁条下方 A点的磁场比 B点的磁场小
D. 磁条下方 B点的磁场方向与上方 C点的磁场方向相反
3.游船在湖中行驶时,船的周围经常绑有一些橡胶轮胎,以免船靠岸的时候船与岸发生激烈碰撞、绑有废旧轮胎的目的是减小游船( )
A. 动量变化率 B. 动量变化量 C. 所受冲量的大小 D. 和岸的接触时间
4.下列说法正确的是( )
A. 图甲中,两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为,则C处的磁感应强度大小是
B. 图乙中,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中通有图中所示电流时,小磁针的N极将会垂直纸面向外转动
C. 图丙中,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,线框的面积为S,则此时通过线框的磁通量为BS
D. 图丁中,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,将线框向右平动时线圈中会产生感应电流
5.如图所示,匀强磁场垂直“√”型通电导线所在平面,已知,,ac段受到的安培力大小为F。则( )
A.bc段受到的安培力大小为
B. acb整体受到的安培力大小为2F
C. ac段受到的安培力方向垂直于ac向左
D. acb整体受到的安培力方向垂直于ab向上
6.乌贼游动时,先把水吸入体腔,然后收缩身体,通过身体上的小孔向外喷水,使身体向相反方向快速移动。某次静止的乌贼在瞬间喷出的水的质量占喷水前自身总质量的,喷水后乌贼获得的速度为,则喷出的水的速度为( )
A. B. C. D.
7.日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套,磁体远离霍尔元件手机屏幕亮;合上皮套,磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示,一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时,手机套合上,元件处于垂直于上表面、方向向下且磁感应强度大小为B的匀强磁场中,元件的前、后表面产生稳定电势差U,称为霍尔电压,以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是( )
A. 前表面的电势比后表面的电势低 B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为
C. 增大霍尔元件中的电流,霍尔电压增大 D. 元件内单位体积的自由电子数n为
8.如图,某运动员用头颠球,质量为400g的足球从离运动员头顶高处自由落下,运动员用头将足球竖直向上顶起,足球与头作用的时间为,球离开头顶后竖直上升的最大高度为,取重力加速度大小g取,不计空气阻力。则( )
A. 足球与头作用过程中头对球的冲量与球对头的冲量相同
B. 足球与头作用过程中动量的变化量大小为
C. 足球与头作用过程中足球对头的平均作用力大小为104N
D. 足球从开始下落到再次到达最高点过程中重力的冲量为
9.某质谱仪原理如图所示,A为粒子加速器,加速电压为为速度选择器,磁场与电场方向互相垂直,磁感应强度为,两板间距离为为偏转分离器,磁感应强度为。有一质量为m、电荷量为q的氘核,由静止加速后,恰能匀速直线通过速度选择器,进入分离器后做匀速圆周运动,则( )
A. 加速后氘核的速度为
B. 速度选择器两板间电压为
C. 氘核在分离器中做匀速圆周运动的半径为
D. 仅将氘核换成氦核,则不能匀速直线通过速度选择器
10.踢毽子是我国传统的民间体育运动,如图是一个小孩在踢毽子,毽子近似沿竖直方向运动,空气阻力与速率成正比,毽子在空中运动过程中( )
A.动量变化量等于零
B.动量变化率一直减小
C.上升过程重力的冲量等于下降过程重力的冲量
D.上升过程重力的冲量大于下降过程重力的冲量
二、非选择题:共3题,共42分.12-13题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(15分)用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。
打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时,可认为气垫导轨水平。
该装置在用于“验证动量守恒定律”时__________填“需要”或“不需要”测出遮光条的宽度d。
滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,先后通过光电门1和2的时间为、,滑块B通过光电门2的挡光时间为;为使滑块A能通过光电门2,则______小于、等于、大于。
若两滑块碰撞过程中动量守恒,则满足表达式________________用分式、、、、表达。
改变实验装置用于验证动量定理:拿下滑块A、B,把气垫导轨左端抬高,使导轨与水平面夹角为,然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下,通过光电门1、2的时间为、,通过光电门1和2之间的时间间隔为t,重力加速度为g,如果关系式__________用d、、、t及g表示在误差范围内成立,表明动量定理成立。
12.(12分)如图所示,电子自静止开始经M、N板间两板间的电压为的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示。已知电子的质量为m,电量为。求:
电子进入磁场离开电场时的速度大小;
电子在磁场中做圆周运动的半径和磁感应强度B的大小;
为使电子能从磁场右侧边界射出,电子进入磁场时的最小速度;
13.(15分)如图所示,质量的小圆环套在光滑的水平直杆上,用长为的细线拴着质量的小球。小球悬挂在圆环下方处于静止状态,重力加速度取。某时刻给小球水平向右的初速度,求:
此时细线对小球的拉力大小;
小球上升的最大高度;
从小球开始运动到第一次返回圆环正下方过程中,合力对小球的冲量。
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